山东招远黄埠岭金矿构造控矿规律研究及找矿预测

2019-10-20 01:59丛超
炎黄地理 2019年5期

丛超

摘 要:从断裂构造控制矿体空间分布 ,控制矿体的形态、产状 ,控制金矿化富集规律等方面论述了黄埠岭金矿断裂构造控矿规律。揭示金矿在断裂构造产状变化部位、断裂构造交汇部位等金矿化的富集规律。在研究断裂构造控矿规律的基础上 ,对黄埠岭金矿区进行了成矿预测。

关键词:断裂构造;控矿规律;成矿预测;黄埠岭金矿;山东招远

1 矿床地质特征

黄埠岭金矿床的矿脉在垂向上产出具有间断性、“分层性”的特征,整体向南东方向倾斜,向北东方向侧伏;总体呈分支、交叉、串珠状、“入”字型等组合形态。单个矿体为不同形态的饼状,南倾的大构造中矿体相对大一些,而北西倾的更次级构造中单个矿体规模小,但数量多,断续成带。其中主要的含矿脉体为7号脉以及10号脉矿体。

1.17号脉矿体特征

7号脉是矿区开采较早的矿脉之一,其埋深浅、规模较大,延深大于200m,目前已开采黄金金属量1.6t以上,其矿石品位较高,最高可达431.64 g/t。从矿山工程揭露来看,7号脉由2条(7-1,7-2号)倾向相同和1条(7-3号)倾向相反的矿化脉组成的复合脉。

(1)7-1号矿体为7号脉的主矿体,矿体呈脉状产出,长275 m,倾向SE,倾角50~60°,最大延伸283 m。

(2)7-2號矿体为隐伏矿体,走向NE45°,倾向SE。

(3)7-3号矿体走向NE,倾向NW,交于7号主构造带上,呈NE端扬起、SW端下插的趋势。

1.210号脉矿体特征

10号脉是黄埠岭矿区主要矿脉之一,该矿脉控制长度>800m,走向北东65°,倾向南东,倾角50°~85°,含矿率为40%。矿脉由碎裂岩、碎粒岩、蚀变岩和硫化物组成。

2 断裂构造特征

区内构造以断裂构造为主,北东向的灵北断裂与其上盘发育的次级断裂—七里山断裂共同构成了区内“入字形”断裂构造格架。

2.1灵北断裂带

灵北断裂带位于焦家断裂和招平断裂之间,是焦家断裂下盘的次级断裂。该断裂北始于招远市辛庄镇杜家,南终于蚕庄镇黄埠岭一带,总体延长约20km左右,断裂破碎带宽4~30m,最宽可达上百米,是区内Ⅱ级控矿断裂。灵北断裂总体走向45°~50°,倾向在西崔家以南为南东,以北倾向北西,倾角40°~80°之间。不同级别序次的分支断裂发育,往往与灵北主干断裂呈入字形产出。断裂主要分布于玲珑超单元中,北截一带则切割郭家岭超单元,沿走向及倾向均呈舒缓波状展布。主断裂面往往发育灰白色-灰黑色断层泥,断面两侧的牵引构造以及断层泥中的“S”面理、擦痕等小构造显示此断裂为左行压扭性性质。该断裂自北向南依次控制着杜家集、北截、魏家沟、灵山沟、黄埠岭等一批大、中、小型金矿床。

2.2七里山断裂带

七里山断裂带是灵北断裂上盘的次级断裂,为矿区内的主要断裂构造。断裂在蚕庄镇北东原家附近与灵北主干断裂呈入字形相交,构成入字形构造。断裂总长约8km左右,在矿区内延伸约2500m,宽4~30m,走向43°、倾角54~74°。由于多次构造活动,在主断裂面附近形成由断层泥、碎裂岩、碎裂状花岗岩组成的断裂构造岩带,是金矿体的主要赋存部位。

3 断裂构造控矿规律

3.1断裂构造控制矿体的空间产出

灵北断裂控制了黄埠岭地区金矿床的产出与分布,而灵北断裂上盘派生的次级断裂(七里山断裂)则完全控制了金矿床产出的空间位置,在剪切构造作用下,使围岩中的金元素活化和迁移,从强韧性剪切应变带向脆-韧性和脆性等弱应变带转移,因此,含有金元素的矿液顺着灵北断裂带向次级断裂带转移,并在次级断裂深部形成金矿体。7号脉和10号脉是黄埠岭矿区最主要的两条工业矿脉。

四中段10号脉上下延伸20米,倾向厚度变化较大,矿体逐渐呈厚大石英脉型或扁豆状,10号脉厚大矿体附近构造整体南东倾,从南西西至北东东方向,10号脉整体呈现逐渐发散的趋势,说明应力场沿北东东方向逐渐释放,在最边部完全释放而形成马尾状的小裂隙,为矿液的灌入提供场所。由于同成份分异作用,二氧化硅逐渐富集形成石英脉,后期矿液侵入至围岩中,矿液主要在蚀变的围岩中的小裂隙富集成矿。10号脉属于蚀变岩型金矿。如图3-1所示。

如图3-2所示,7号脉构造比较发育,主断裂面两侧派生出多组剪节理,靠近主断裂面附近应力强度最大,导致玲珑花岗岩体破碎十分严重,为深部矿液的储存提供良好的场所,构造越发育,破碎越严重的地方对矿液的迁移和富集越有利,7号脉矿体就是产在构造最为发育的主断裂中,目前已被开采。

从成矿的全过程看,构造对成矿的控制作用可以归纳为以下10个方面:1、作为矿床形成的地质构造环境;2、构造活动过程中释放的能量为成矿作用提供能源,还可以作为含矿岩浆和各种流体运移和聚集的重要动力;3、构造作用形成的断层、裂隙带和剥离孔洞等因其具有很高的渗透性,可以作为含矿流体运移的通道;4、构造作用形成的各种开放空间如断层、裂隙、孔洞以及地表的汇水盆地等均可作为成矿物质堆积的场所,因而在很大程度上决定着矿体的形态、产状和空间位置;5、成矿物质在各种流体中的状态和数量受控于温度、压力、Eh、pH值等条件,而这些条件可以因构造状态改变而产生变化,进而影响矿液运移和矿石沉淀;6、不同构造条件引起不同的成矿方式,形成不同的矿床和矿体类型;7、构造活动的多期次是导致成矿的多期、多阶段的重要原因;8、构造是形成各种规模矿化分带包括矿床等距分布的重要控制因素。9、在一定条件下,显著的构造活动可以直接形成有用的矿物或岩石;10、矿床形成后的构造改造。

矿区内所发现的构造蚀变带的构造特征研究结果分析,其成因具有多期活动性,并以早期为右旋压扭性为主要特征,晚期为左旋张扭性为主要特征。早期形成成矿空间,晚期成矿、容矿。主要控矿规律如下:

(1)7号脉内的 F7-3与F7-1、F7-2属于同级断裂,分别控制7号脉的3条矿体。

(2)“X”型构造控矿:SE倾F7-1与NW倾 F7-3呈“X”型构造,控制了7号脉7-1、7-3矿体。

(3)不同构造交切处控矿,从矿区内的4号脉与6号脉交汇部位分析可以看出,成矿富集具有受构造交汇控制特点。

(4)构造产状由缓变陡部位控矿,从联合剖面图可看出7-2、7-3、10号矿体等均产于构造产状由缓变陡部位,深部接近直立。

(5)构造交汇部位控矿:F10与F11的交汇部位控制着10-1、11-1 两个工业矿体。

(6)等间距排列规律:矿脉中的矿体依次侧伏斜列,并表现出一定的等间距性。规模较大的矿体中心之间水平距离130~150m,垂直距离100~150m,规模较小的矿体中心之间位置相距100m,垂直距离50m。

(7)矿体侧伏规律:从矿区内已知矿体的形态、产状分析,矿区内7号脉和10号脉内的矿体均具NE侧伏规律,侧伏角10°~60°。

(8)黄埠岭金矿床中矿体或强矿化区段矿体在7号脉内出现分段富集现象,即矿体与无矿段在矿脉中交替出现。矿体在走向上的富集被偏向SW方向的无矿间隔隔开。

3.2断裂构造控制矿体矿化富集规律

控矿因素一般是指控制矿床形成和分布的各种地质因素,如构造、岩浆活动、地层、岩性等。一个矿床的形成往往是多种控矿因素共同作用的结果,但针对具体的某一类矿床则控矿因素对成矿的贡献是有主次之分的。黄埠岭矿区金矿的形成主要受构造影响。

构造与金成矿的关系主要表现在:一是构造发育的岩石渗透性较强,为成矿流体提供渗流场,有利于成矿物质活化迁移;二是为成矿提供赋存空间。断裂与成矿的关系十分密切,成矿流体之所以沿断裂充填成矿,原因是多方面的,其中一个重要原因是断裂的产生,使之成为低压区,矿液可通过不同方式从高压区向低压区迁移聚集。一方面,成矿流体具有一定的能量,在构造应力或热动力的驱使下,流体会沿一定方向运移,产生压裂作用,即液压致裂。另一方面,成矿流体具有一定的热能,在运移的过程中与围岩发生交代反应,或部分熔融围岩或萃取围岩中的有用组分。如果成矿流体沿封闭的断裂或裂隙运移,便对断裂或裂隙壁产生强压,使之张裂成具一定空间和一定宽度的裂缝,成为容矿空间,因此构造是胶东矿集区成矿作用的主导因素。

总的来说,区域上的深大断裂作为成矿的边界构造;矿化集中区的断裂,是一种导矿构造,为成矿提供通道;而矿区的三级构造则完全控制了矿体产出的空间位置,是储矿构造。

4 找矿潜力评价

4.1灵北断裂带上的金矿床深度对比

北东向灵北断裂控制了其附近金矿床的产出,从北边的杜家集金矿床到中部的魏家沟金矿、灵山沟金矿再到南边的七厘山金矿和黄埠岭金矿,其分布都位于灵北断裂帶上,并且从北东向到南西向具有等距性分布的特点(图4-1)。通过对黄埠岭外围构造体系的厘定,收集了灵北断裂带上其他矿床的见矿深度(图4-1):魏家沟金矿最大见矿深度达-260m,其中7-1I矿体平均品位为5.8g/t,7-2I矿体平均品位为8.87g/t,7-3I矿体平均品位为21.3g/t,3-II矿体的平均品位为5g/t,、灵山沟金矿最大见矿深度达-510m,5号矿体的平均品位为10.2g/t,1号矿体的平均品位为4g/t,七里山金矿最大见矿深度为-210m,27~4线之间矿体的平均品位为5.46g/t,20~26线之间矿体的平均品位为1.42g/t,36~68线之间矿体的平均品位为2.47g/t,而黄埠岭矿区目前的最大见矿深度达-200m左右,对比灵北断裂带上的其他矿床的最大见矿深度,黄埠岭矿区深部具有较大的开采价值。结合黄埠岭金矿矿化富集规律及定位规律研究,处于8线~2线之间的10号脉矿体延伸非常稳定,但在八中段以下突然中断,9.5中4线~2线出现矿化显示(0.8g/t),说明黄埠岭深部具有一定的找矿潜力。

4.2区域的金矿床深度对比

胶东地区金矿床的产出主要受控于断裂构造,特别是焦家断裂、招平断裂等深大断裂,其次产于次级的断裂构造区域,如望儿山断裂、灵北断裂等。通过收集资料,展示了胶东地区部分金矿床的最大见矿深度(图4-2)。从图4-2中,我们可以看出,黄埠岭矿区位于焦家断裂和招平断裂之间,受控于灵北断裂,黄埠岭矿区北部的界河金矿目前最大见矿深度为-800m左右,上庄金矿目前的最大见矿深度为-755m,河东金矿目前最大见矿深度为-740m,望儿山见矿目最大就深度为-800m左右;黄埠岭矿区东部的金翅岭金矿目前最大见矿深度为-800m左右;黄埠岭矿区南东部的金亭岭金矿目前最大见矿深度为-400m左右,大尹格庄金矿目前最大见矿深度为-1600m左右,旧店金矿目前最大见矿深度为-800m左右,而黄埠岭矿区目前最大见矿深度才-200m左右,位于同一构造系统中的金矿床具有相似的成矿深度,故黄埠岭矿区深部具有较大的开采价值。

5 成矿预测

通过系统收集、整理、分析区内基础地质、矿山地质、采矿工程及科研工作资料,在详实的地表及巷道地质调查及控矿因素的综合分析基础上,系统分析采矿权范围内矿体的定位规律,笔者认为黄埠岭金矿在目前情况下扔具有一定的找矿前景。

5.1 7号脉矿体

位置:7号脉3中段17~21线之间;4中段17~23线之间。

预测依据:

①根据7号矿体的构造延伸趋势可推知,7号矿体的主构造可向北东方向延伸至21线附近;

②由4中段推知的矿体富集规律:6~2线之间是成矿强带,2~13线之间是成矿弱带,13~21线之间推知为成矿强带。类比7-1矿体和10号矿在3中段和4中段中的稳定程度,推测在3中段17~21线之间、4中段17~23线之间可能出现类似的矿体。

5.2 10号脉矿体

位置:10号脉4中段的13~17线之间;5中段的11~19线之间。

预测依据:

①根据4中段目前开采的厚大矿体和7-1矿体以及10号矿体的侧伏规律可以看出,矿体具有近南北侧伏的规律,而且在4中段6~2线之间呈现出厚大矿体产出,是成矿强带,2~13线之间是成矿弱带,故可推知,13~19线是成矿强带;

②11线和21线上的构造比较发育,根据其延伸方向以及产状可知11线和21线处的构造是同一构造,故13~17线之间的构造也比较发育,具有较大的成矿可能性。

5.3 5中段:①根据4中段10号矿体的主构造产状可推知,5中段11~19线之间的构造发育,主断裂构造可延伸至11~19线之间;

②在10号脉的东沿巷道11~13线之间矿化较强,其中三个样的品位分别为1.84g/t、9.69g/t、1.53g/t,推测5中段11~19线之间具有较大的成矿可能性。

总之,黄埠岭矿区7号脉矿体、10号脉矿体具有较好的成矿前景。

参考文献

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